【正文】 可以通信，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)動(dòng)態(tài)地分配下層資源，不需要事先進(jìn)行預(yù)保留。2173。09協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？有何關(guān)系？ 答：協(xié)議是水平的，服務(wù)是垂直的。 協(xié)議是“水平的” ，即協(xié)議是控制對等實(shí)體之間的通信的規(guī)則。服務(wù)是“垂直的” ，即服 務(wù)是由下層向上層通過層間接口提供的。 協(xié)議與服務(wù)的關(guān)系 在協(xié)議的控制下，上層對下層進(jìn)行調(diào)用，下層對上層進(jìn)行服務(wù)，上下層間用交換原語交 換信息。同層兩個(gè)實(shí)體間有時(shí)有連接。 第3章物理層 標(biāo)準(zhǔn)話路頻率（300－3400Hz） 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)話路所占帶寬4kHz（64kbit/s） 調(diào)制的3種方式（調(diào)頻、調(diào)幅和調(diào)相） 信道復(fù)用技術(shù)（頻分復(fù)用、 （統(tǒng)計(jì)）時(shí)分復(fù)用、波分復(fù)用和碼分復(fù)用）韶關(guān)學(xué)院信息工程學(xué)院 駱耀祖整理3173。01物理層要解決哪些問題？物理層的主要特點(diǎn)是什么？ 答： （1）物理層要解決的主要問題：①物理層要盡可能屏蔽掉物理設(shè)備、傳輸媒體和通 信手段的不同，使上面的數(shù)據(jù)鏈路層感覺不到這些差異的存在，而專注于完成本層的協(xié)議與 服務(wù)。②給其服務(wù)用戶（數(shù)據(jù)鏈路層）在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流（一般為 串行按順序傳輸?shù)谋忍亓鳎┑哪芰?。為此，物理層?yīng)解決物理連接的建立、維持和釋放問題。 ③在兩個(gè)相鄰系統(tǒng)之間唯一地標(biāo)識數(shù)據(jù)電路。 （2）物理層的主要特點(diǎn)：①由于在OSI之前，許多物理規(guī)程或協(xié)議已經(jīng)制定出來了， 而且在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中，這些物理規(guī)程已被許多商品化的設(shè)備所采用。加之，物理層協(xié)議涉 及的范圍廣泛，所以至今沒有按OSI的抽象模型制定一套新的物理層協(xié)議，而是沿用已存在 的物理規(guī)程，將物理層確定為描述與傳輸媒體接口的機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程特性。②由于 物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類也很多，因此，具體的物理協(xié)議相當(dāng)復(fù)雜。3173。02物理層的接口有哪幾個(gè)方面的特性？各包含些什么內(nèi)容？ 答：物理層的接口有機(jī)械特性、電氣特性和功能特性。 （1）機(jī)械特性說明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置 等等。（2）電氣特性說明在接口電纜的哪條線上出現(xiàn)的電壓應(yīng)為什么范圍。即什么樣的電壓 表示1或0。 （3）功能特性說明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。 （4）規(guī)程特性說明 對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。3173。04奈氏準(zhǔn)則與香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是什么？ 答：奈氏準(zhǔn)則指出了：碼元傳輸?shù)乃俾适鞘芟薜?，不能任意提高，否則在接收端就無法 正確判定碼元是1還是0 （因?yàn)橛写a元之間的相互干擾） 。 奈氏準(zhǔn)則是在理想條件下推導(dǎo)出的。 在實(shí)際條件下，最高碼元傳輸速率要比理想條件下得出的數(shù)值還要小些。電信技術(shù)人員的任 務(wù)就是要在實(shí)際條件下，尋找出較好的傳輸碼元波形，將比特轉(zhuǎn)換為較為合適的傳輸信號。 需要注意的是，奈氏準(zhǔn)則并沒有對信息傳輸速率（b/s）給出限制。要提高信息傳輸速率就必 須使每一個(gè)傳輸?shù)拇a元能夠代表許多個(gè)比特的信息。這就需要有很好的編碼技術(shù)。 香農(nóng)公式給出了信息傳輸速率的極限，即對于一定的傳輸帶寬（以赫茲為單位）和一定 的信噪比，信息傳輸速率的上限就確定了。這個(gè)極限是不能夠突破的。要想提高信息的傳輸 速率，或者必須設(shè)法提高傳輸線路的帶寬，或者必須設(shè)法提高所傳信號的信噪比，此外沒有 其他任何辦法。至少到現(xiàn)在為止，還沒有聽說有誰能夠突破香農(nóng)公式給出的信息傳輸速率的 極限。香農(nóng)公式告訴我們，若要得到無限大的信息傳輸速率，只有兩個(gè)辦法：要么使用無限大 的傳輸帶寬（這顯然不可能） ，要么使信號的信噪比為無限大，即采用沒有噪聲的傳輸信道或 使用無限大的發(fā)送功率（當(dāng)然這些也都是不可能的） 。3173。05常用的傳輸媒體有哪幾種？各有何特點(diǎn)？韶關(guān)學(xué)院信息工程學(xué)院 駱耀祖整理 答：常用的傳輸媒體有雙絞線、同軸電纜、光纖和電磁波。 一、雙絞線 特點(diǎn)： （1）抗電磁干擾 （2）模擬傳輸和數(shù)字傳輸都可以使用雙絞線 二、同軸電纜 特點(diǎn)：同軸電纜具有很好的抗干擾特性 三、光纖 特點(diǎn)： （1）傳輸損耗小，中繼距離長，對遠(yuǎn)距離傳輸特別經(jīng)濟(jì)； （2）抗雷電和電磁干擾性能好； （3）無串音干擾，保密性好，也不易被竊聽或截取數(shù)據(jù)； （4）體積小，重量輕。 四、電磁波 優(yōu)點(diǎn)： （1）微波波段頻率很高，其頻段范圍也很寬，因此其通信信道的容量很大； （2）微波傳輸質(zhì)量較高； （3）微波接力通信的可靠性較高； （4）微波接力通信與相同容量和長度的電纜載波通信比較，建設(shè)投資少，見效快。 當(dāng)然，微波接力通信也存在如下的一些缺點(diǎn)： （1）相鄰站之間必須直視，不能有障礙物。 （2）微波的傳播有時(shí)也會(huì)受到惡劣氣候的影響； （3）與電纜通信系統(tǒng)比較，微波通信的隱蔽性和保密性較差； （4）對大量的中繼站的使用和維護(hù)要耗費(fèi)一定的人力和物力。3173。06什么是曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼？其特點(diǎn)如何？ 答：曼徹斯特編碼是將每一個(gè)碼元再分成兩個(gè)相等的間隔。碼元1是在前一個(gè)間隔為高 電平而后一個(gè)間隔為低電平。碼元0則正好相反，從低電平變到高電平。這種編碼的好處是 可以保證在每一個(gè)碼元的正中間出現(xiàn)一次電平的轉(zhuǎn)換，這對接收端的提取位同步信號是非常 有利的。缺點(diǎn)是它所占的頻帶寬度比原始的基帶信號增加了一倍。 差分曼徹斯特編碼的規(guī)則是若碼元為 1，則其前半個(gè)碼元的電平與上一個(gè)碼元的后半個(gè) 碼元的電平一樣；但若碼元為 0，則其前半個(gè)碼元的電平與上一個(gè)碼元的后半個(gè)碼元的電平 相反。不論碼元是10或，在每個(gè)碼元的正中間的時(shí)刻，一定要有一次電平的轉(zhuǎn)換。差分曼徹 斯特編碼需要較復(fù)雜的技術(shù)，但可以獲得較好的抗干擾性能。3173。07傳播時(shí)延、發(fā)送時(shí)延和重發(fā)時(shí)延各自的物理意義是什么？ 答：傳播時(shí)延是指電磁波在信道中傳輸所需要的時(shí)間。它取決于電磁波在信道上的傳輸 速率以及所傳播的距離。 發(fā)送時(shí)延是發(fā)送數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間。 它取決于數(shù)據(jù)塊的長度和數(shù)據(jù)在信道上的發(fā)送速率。韶關(guān)學(xué)院信息工程學(xué)院 駱耀祖整理 重發(fā)時(shí)延是因?yàn)閿?shù)據(jù)在傳輸中出了差錯(cuò)就要重新傳送，因而增加了總的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間。3173。08模擬傳輸系統(tǒng)與數(shù)字傳輸系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？ 答：模擬傳輸：只能傳模擬信號，信號會(huì)失真。 數(shù)字傳輸：可傳模擬與數(shù)字信號，噪聲不累計(jì)，誤差小。3173。09 EIA173。232和RS173。449接口標(biāo)準(zhǔn)各用在什么場合？ 答：通常EIA173。232用于標(biāo)準(zhǔn)電話線路（一個(gè)話路）的物理層接口，而RS173。449則用于寬 待電路（一般是租用電路）3173。10基帶信號與寬帶信號的傳輸各有什么特點(diǎn)？ 答： （1）基帶信號是將數(shù)字信號1或0直接用兩種不同的電壓來表示，然后送到線路上 去傳輸。 （2） 寬帶信號則是將基帶信號進(jìn)行調(diào)制后形成的頻分復(fù)用模擬信號。 基帶信號進(jìn)行調(diào)制 后，其頻譜移到較高的頻率處。由于每一路基帶信號的頻譜被搬移到不同的頻段上，因此合 在一起后并不會(huì)互相干擾。這樣做可以在一條線路中同時(shí)傳送許多路的數(shù)字信號，因而提高 了線路的利用率。3173。11有 600MB（兆字節(jié)）的數(shù)據(jù)，需要從南京傳送到北京。一種方法是將數(shù)據(jù)寫到磁 盤上，然后托人乘火車將這些磁盤捎去。另一種方法是用計(jì)算機(jī)通過長途電話線路（設(shè)信息 傳送的速率是 kb/s） 傳送此數(shù)據(jù)。 試比較這兩種方法的優(yōu)劣。 若信息傳送速率為 kb/s， 其結(jié)果又如何？ 答：假定連續(xù)傳送且不出錯(cuò)。若用 速率，傳輸 600MB 需要 天 （=60010485768=5033164800 bit） 。比托人乘 火車捎去要慢，且更貴。3173。12 56 kb/s的調(diào)制解調(diào)器是否已突破了香農(nóng)的信道極限傳輸速率？這種調(diào)制解調(diào)器的 使用條件是怎樣的？ 答：56Kb/s的調(diào)制解調(diào)器主要用于用戶與ISP的通信，這時(shí)從用戶到ISP之間只需經(jīng)過 一次A/D轉(zhuǎn)換，所以信噪比進(jìn) 一步提高。 ， 但是56Kb/s的調(diào)制解調(diào)器的使用條件不同，它提高了信噪比，它沒有突破香農(nóng)極限傳輸速率的公式。56Kb/s的調(diào)制解調(diào)器的使用條件是ISP也使用這種調(diào)制解調(diào)器（這里是為了進(jìn)行數(shù)字信號不 同編碼之間的轉(zhuǎn)換，而不是數(shù)模轉(zhuǎn)換） ，并且在ISP與電話交換機(jī)之間是數(shù)字信道。若ISP使 用的只是調(diào)制解調(diào)器，則用戶端的56Kb/s的調(diào)制解調(diào)器會(huì)自動(dòng)降低到與調(diào)制解調(diào)器相同的速率進(jìn)行通信。3173。13，我們說：“在數(shù)字傳輸時(shí)，若傳輸速率為每秒幾個(gè)兆比 特，則傳輸距離可達(dá)幾公里?！钡壳拔覀兪褂谜{(diào)制解調(diào)器與ISP相連時(shí)，數(shù)據(jù)的傳輸速率最韶關(guān)學(xué)院信息工程學(xué)院 駱耀祖整理 高只能達(dá)到 56kb/s，與每秒幾個(gè)兆比特相距甚遠(yuǎn)。這是為什么？ 答：“在數(shù)字傳輸時(shí)，若傳輸速率為每秒幾個(gè)兆比特，則傳輸距離可達(dá)幾公里?！边@是指 使用數(shù)字線路，其兩端的設(shè)備并沒有帶寬的限制。當(dāng)我們使用調(diào)制解調(diào)器與ISP相連時(shí)，使 用的是電話的用戶線。這種用戶線進(jìn)入市話交換機(jī)處將帶寬限制在3400Hz以下，與數(shù)字線 路的帶寬相差很大。3173。15碼分復(fù)用CDMA為什么可以使所有用戶在同樣地時(shí)間使用同樣的頻帶進(jìn)行通信而 不會(huì)互相干擾？這種復(fù)用方法有何有缺點(diǎn)？3173。16有4個(gè)站進(jìn)行碼分復(fù)用CDMA通信。4個(gè)站的碼片序列為：A： （－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1）B： （－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1）C： （－1＋1－1＋1＋1＋1－1－1）D： （－1＋1－1－1－1－1＋1－1） 現(xiàn)收到這樣的碼片序列： （－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1） 。問哪個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā) 送的代碼是什么？ 答：只須計(jì)算4個(gè)常規(guī)的內(nèi)積： （－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）?（－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1）/8=1（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）?（－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1）/8=－1（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）?（－1＋1－1＋1＋1＋1－1－1）/8=0（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）?（－1＋1－1－1－1－1＋1－1）/8=1結(jié)果是A和D發(fā)送比特1，B發(fā)送比特0，而C未發(fā)送數(shù)據(jù)。 第4章數(shù)據(jù)鏈路層4173。01數(shù)據(jù)鏈路（即邏輯鏈路）與鏈路（即物理鏈路）有何區(qū)別？“電路接通了”與“數(shù)據(jù) 鏈路接通了”的區(qū)別何在？ 答： （1）數(shù)據(jù)鏈路與鏈路的區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路除鏈路外，還必須有一些必要的規(guī)程來控 制數(shù)據(jù)的傳輸。因此，數(shù)據(jù)鏈路比鏈路多了實(shí)現(xiàn)通信規(guī)程所需要的硬件和軟件。 （2）“電路接 通了”表示鏈路兩端的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)已經(jīng)開機(jī)，物理連接已經(jīng)能夠傳送比特流了。但是，數(shù)據(jù)傳 輸并不可靠。在物理連接基礎(chǔ)上，再建立數(shù)據(jù)鏈路連接，才是“數(shù)據(jù)鏈路接通了”。此后，由 于數(shù)據(jù)鏈路連接具有檢測、確認(rèn)和重傳等功能，才使不太可靠的物理鏈路變成可靠的數(shù)據(jù)鏈 路，進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路斷開連接時(shí)，物理電路連接不一定跟著斷開連接。4173。02數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能？ 答：數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括鏈路管理；幀同步；流量控制；差錯(cuò)控制；將數(shù)據(jù)和 控制信息分開；透明傳輸；尋址等功能。4173。03考察停止等待協(xié)議算法。在接收結(jié)點(diǎn)，當(dāng)執(zhí)行步驟（4）時(shí)，若將“否則轉(zhuǎn)到（7）”改為“否則轉(zhuǎn)到（8）”，將產(chǎn)生什么結(jié)果？韶關(guān)學(xué)院信息工程學(xué)院 駱耀祖整理 答：步驟（4）中，若,表明發(fā)送結(jié)點(diǎn)隊(duì)上一幀的確認(rèn)發(fā)送結(jié)點(diǎn)沒有正確收到，發(fā)送結(jié)點(diǎn) 重傳了上一幀， 此時(shí)接收結(jié)點(diǎn)的做法應(yīng)當(dāng)是： 丟棄該重復(fù)幀， 并重發(fā)對該幀的確認(rèn)。 若改為“轉(zhuǎn) 到（8）”，接收結(jié)點(diǎn)發(fā)送否認(rèn)幀，則接收結(jié)點(diǎn)以為該幀傳輸錯(cuò)誤，則一直重發(fā)該幀。4173。04在停止等待協(xié)議算法中，在接收站點(diǎn)，當(dāng)執(zhí)行步驟（3）時(shí)，若將“否則—－—— 轉(zhuǎn)到（6） ”改為“否則—－——轉(zhuǎn)到（2） ”將產(chǎn)生什么結(jié)果？ 答：4173。05在停止等待協(xié)議算法中，若不使用幀的序號將出現(xiàn)什么后果？ 答：4173。06一個(gè)信道速率為 4kb/s。采用停止等待協(xié)議。傳播時(shí)延為20ｍｓ。確認(rèn)幀長度和 處理時(shí)間均可忽略。問幀長為多少才能使信道利用率達(dá)到至少 50％？ 答：當(dāng)發(fā)送一幀的時(shí)間等于信道的傳播時(shí)延的2倍時(shí)，信道利用率是50％，或者說當(dāng)發(fā) 送一幀的時(shí)間等于來回路程的傳播時(shí)延時(shí)，效率將是50％。即20ms*2=40ms?，F(xiàn)在發(fā)送速 率是每秒4000bit。則幀長40/=160bit4173。07在停止等待協(xié)議中，確認(rèn)幀是否需要序號？請說明理由。 答：在一般情況下，確認(rèn)幀不需要序號。但如果超時(shí)時(shí)間設(shè)置短了一些，則可能會(huì)出現(xiàn) 問題，即有時(shí)發(fā)送方會(huì)分不清對哪一幀的確認(rèn)。4173。08試寫出連續(xù)ARQ協(xié)議的算法。 答：連續(xù)ARQ協(xié)議的工作原理如圖所示。 連續(xù)ARQ協(xié)議在簡單停止等待協(xié)議的基礎(chǔ)上，允許連續(xù)發(fā)送若干幀，在收到相應(yīng)ACK后繼續(xù)發(fā)送若干幀，用以提高傳輸效率。這時(shí)ACK及NAK也必須有對應(yīng)的幀序號，才能夠 一一對應(yīng)起來。 在發(fā)生差錯(cuò)時(shí)丟棄原已發(fā)送的所有后續(xù)幀，重發(fā)差錯(cuò)發(fā)生以后的所有幀，相當(dāng)于完全返 回重傳。 信道較差時(shí)，連續(xù)ARQ協(xié)議傳輸效率不高。韶關(guān)學(xué)院信息工程學(xué)院 駱耀祖整理4173。09試證明：當(dāng)用 n個(gè)比特進(jìn)行編號時(shí)，若接收窗口的大小為１，則只有在發(fā)送窗口 的大小Wt=2n173。1時(shí)，連續(xù) ARQ協(xié)議才能正確運(yùn)行。 證明： （1）顯然WT內(nèi)不可能有重復(fù)編號的幀，所以WT≤2n。設(shè)WT=2n； （2）注意以下情況： 發(fā)送窗口：只有當(dāng)收到對一個(gè)幀的確認(rèn)，才會(huì)向前滑動(dòng)一個(gè)幀的位置； 接收窗口：只有收到一個(gè)序號正確的幀，才會(huì)向前滑動(dòng)一個(gè)幀的位置，且同時(shí)向發(fā)送端 發(fā)送對該幀的確認(rèn)。 顯然只有接收窗口向前滑動(dòng)時(shí)， 發(fā)送端口才有可能向前滑動(dòng)。 發(fā)送端若沒有收到該確認(rèn)， 發(fā)送窗口就不能滑動(dòng)。 （3）為討論方便，取n=3。并考慮當(dāng)接收窗口位于0時(shí)，發(fā)送窗口的兩個(gè)極端狀態(tài) 狀態(tài)1：發(fā)送窗口：0123456701234567全部確認(rèn)幀收到接收窗口：0123456701234567狀態(tài)2： 發(fā)送窗口：012345670123